Специалисты наблюдали LP 890-9 — ближайшую карликовую звезду M спектрального класса M6V, используя спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS). Связано это с тем, что белый карлик — конечный продукт эволюции звезды средней массы.
Найден коричневый карлик, который почти «стал» звездой
Поскольку в микромире все свойства меняются не непрерывно, а порциями, квантами, то и вращение элементарных частиц тоже описывается не угловой скоростью, а дискретным квантовым числом — спином. Спин частицы может быть целым 0, 1, 2 и т. Поведение частицы зависит от того, целый у нее спин или полуцелый. Еще в начале 1920-х годов, когда квантовая механика только начиналась как научная дисциплина, индийский физик Шатьендранат Бозе а затем Эйнштейн описал поведение частиц, обладающих целым спином. Теперь такие частицы называют бозонами. А поведение частиц с полуцелым спином описывается квантовой статистикой, созданной Ферми и Дираком и названной их именами. Сами же частицы называют фермионами. Бозонами являются фотоны и нейтрино.
А протон, электрон, нейтрон являются фермионами. В квантовой механике существует принцип Паули, который гласит: в одном и том же квантовом состоянии не могут находиться сразу две и больше частицы с полуцелым спином. Фермионы не могут обладать одинаковыми энергиями или импульсами! А теперь заглянем внутрь звезды. Источники нагрева исчерпаны, звезда остывает. Представим, что она совсем остыла — температура ее стала равной абсолютному нулю. Естественно, что вся тепловая энергия частиц энергия их хаотического движения тоже исчезла.
Нет хаотического движения, нет и давления. Ничто не противостоит тяжести, стремящейся сжать звезду. Ничто ли? Звезда ведь состоит из атомных ядер, протонов, электронов, нейтронов, в общем — из фермионов. И значит, в остывшей звезде действует квантовая статистика Ферми — Дирака, действует и принцип Паули. Две частицы не могут обладать одинаковыми импульсами! Когда мы говорим, что в абсолютно холодной звезде прекращается всякое движение, это справедливо только для одной-единственной частицы.
Одна частица действительно обладает нулевым импульсом. Но именно поэтому любая другая частица должна иметь импульс, отличный от нуля действует принцип Паули! Третья частица должна иметь еще больший импульс и так далее. В звезде колоссальное число частиц в Солнце их около 1057. И как бы мало ни отличались импульсы частиц друг от друга, все же импульс самой энергичной из них окажется огромным. Но если есть импульс, то есть и давление. Если импульс частиц может оказаться большим, то велико может быть и давление.
Импульс самой быстрой частицы в такой системе называется граничным Ферми-импульсом, а описанный нами газ называется вырожденным Ферми-газом. Схема того, как появляется звезда белый-карлик. Если такой газ нагревать, то вырождение исчезнет — частицы приобретают хаотическое тепловое движение, освобождают уровни, на которых находились раньше, все больше и больше увеличивая свои импульсы… Итак, остывая, звезда сжимается.
Но в то же время масса белого карлика примерно в 1,3 раза больше массы нашей звезды — Солнца. По словам учёных, ZTF J190132. Из-за этого белый карлик крайне нестабилен и продолжает сжиматься.
Художественная иллюстрация, отображающая процесс слияния двух белых карликов, в результате которого образовался новый тип звезд. Этот сгусток электронно-ядерной плазмы, называемый белым карликом, будет медленно остывать до фоновой температуры Вселенной в течение следующих нескольких триллионов лет. Но теперь астрономы обнаружили два не совсем обычных белых карлика. Как известно, в атмосферах таких звезд преобладает водород или гелий, но в атмосферах новых объектов ученые обнаружили большое количество углерода и кислорода, причем концентрация обоих элементов, достигала 20 процентов. Что интересно, углерод и кислород - это "пепел", образующийся при сгорании гелия в звездах, и эти процессы у белых карликов, должны были давно закончиться. Но еще больше озадачивает то, что эти новые звезды горячее и крупнее, чем большинство белых карликов, что свидетельствует о том, что в их ядрах, возможно, всё еще идут термоядерные реакции горение гелия.
Группа астрономов во главе с Эмили Пасс Emily K. Pass из Смитсоновской астрофизической обсерватории представила первые результаты исследования частоты появления экзогигантов у маломассивных 0,1-0,3 массы Солнца красных карликов. Ученые занимались анализом спектров двухсот из 415 неактивных карликовых звезд, расположенных в пределах 49 световых лет от Солнца. Ученые не нашли у звезд из текущей выборки экзогигантов, что согласуется с моделью аккреции на ядро. Они определили новые значения частот появления таких тел — с вероятностью полтора процента экзопланеты с массой более одной массы Юпитера будут обнаруживаться внутри снеговой линии у красных карликов.
Могут ли звезды стать планетами?
Она входит в двойную систему и делает полный оборот вокруг своего спутника всего за 20,5 минут. Она расположена на расстоянии 2760 световых лет от Земли. Радиус звезды J0526B всего в 7 раз больше земного. Для сравнения: радиус в Юпитера в 11,2 раза больше земного, Сатурна — в 9,5 раз.
Расстояние между двумя объектами составляет менее половины радиуса Солнца. Результаты исследования опубликованы в журнале The Open Journal of Astrophysics и размещены на сайте arXiv. Нам известно очень немного коричневых карликов, состоящих в таких тесных двойных связях с другими малыми звёздами.
Коричневые карлики формально не подпадают под определение звёзд, занимая промежуток между крошечными звёздами и массивными планетами. Их масса примерно в 13-80 раз больше массы Юпитера, и они достаточно массивны, чтобы в их ядрах происходил синтез дейтерия, но не водорода, который питает «полноценные» звёзды. Как, по мнению художника, коричневый карлик будет выглядеть с поверхности одной из его планет Заметить их нелегко, поскольку они довольно маленькие и тусклые. В Млечном Пути известно около 5 тыс.
В настоящее время у астрономов есть две гипотезы объяснения этого странного явления, обе связаны с магнитными полями. Одна из них предполагает, что магнитное поле Януса может быть асимметричным. Поэтому, если магнитное поле сильнее с одной стороны, то на этой стороне будет меньше смешивания и, следовательно, больше водорода», — говорит Кайаццо. Возможно, гелиевая сторона Януса выглядит такой пузырчатой потому, что конвекция удалила тонкий слой водорода на поверхности, обнажив находящийся под ним гелий. Другая гипотеза заключается в том, что магнитные поля звезды могут менять давление и плотность атмосферных газов.
Мы не знаем, какая из этих теорий верна, но мы не можем придумать другой способ объяснения асимметричных сторон без магнитных полей», — говорит соавтор Джеймс Фуллер James Fuller , теоретический астрофизик из CIT. Следующим шагом будет поиск других «двуликих» белых карликов. Эта задача станет проще, когда начнёт работу обсерватория Веры Рубин в Чили, оснащённая 8,4-метровым телескопом для сканирования всего неба каждые несколько ночей. Учёные уже наблюдали менее экстремальные спектральные вариации в другом белом карлике GD 323.
Они рождаются путём коллапса газового облака. Научное сообщество пока не пришло к окончательному заключению о том, что считать планетой, а что — субкоричневым карликом. Красный карлик Довольно часто мы слышим название звезды - красный карлик. Но мало кто в точности понимает, что это такое.
Красные карлики - это на самом деле маленькие звёзды с небольшой массой. По сравнению с Солнцем они имеют слабую светимость и относительно низкую температуру. Примерно 1500-3000 тыс. Но из-за маленькой массы, протон-протонные реакции имеют в ядре звезды низкую интенсивность энерговыделения. Собственно, из-за этого и низкая температура звезды. Красные карлики больше Юпитера, но меньше, чем звезда средних размеров, такая, как наше Солнце. Ни одного красного карлика нельзя увидеть невооруженным глазом, даже ближайшего к нам — Проксиму Центавра. В нашей Галактике самое большое количество составляют именно красные карлики.
Черный карлик Черный карлик - остывшие и вследствие этого не излучающие в видимом диапазоне белые карлики. Представляет собой конечную стадию эволюции белых карликов. Массы черных карликов, подобно массам белых карликов, ограничиваются сверху 1,4 массами Солнца. Данные объекты являются теоретическими, так как по расчетам учёных для образования черного карлика нужны миллиарды и миллиарды лет. Это время настолько велико, что даже если бы звезда родилась сразу после Большого взрыва, и прожила бы ещё 10 возрастов нынешней Вселенной, то она бы всё равно не успела стать чёрным карликом.
Найден коричневый карлик, который почти «стал» звездой
| Астрономы открыли экзопланету с необычной орбитой - Новости | Иллюстрация происхождения магнитных полей у белых карликов в тесных двойных звёздах (смотреть против часовой стрелки). |
| Астрономы предсказали слияние пары белых карликов с образованием экзотической звезды | Они похожи на классические новые звёзды в том плане, что белый карлик участвует в периодических вспышках, но механизмы вспышек разные: в классических новых звёздах. |
| Астрономы только что нашли самую маленькую, но самую тяжелую звезду во Вселенной - RW Space | Умирающая звезда-гигант кормит белый карлик своим веществом, сбрасывая свой внешний водородный слой. |
| Найдена самая холодная карликовая звезда | Белые карлики — это выгоревшие ядра потухших звезд, которые по мере угасания раздувались, превращаясь в красного гиганта, но по окончании этой фазы не обладали достаточной массой. |
| Открыт белый карлик нового типа | Оранжевые карлики почти в три-четыре раза более распространены, чем звёзды, подобные солнцу, что облегчает поиски. |
Астрономы открыли экзопланету с необычной орбитой
Астрономы обнаружили планету, вращающуюся вокруг красного карлика на расстоянии около 137 световых лет от нас. В результате данный белый карлик спонтанно взорвется или превратится в нейтронную звезду-пульсар. Сверхмассивный белый карлик Gaia EDR3 покинул звездное скопление Гиад, расположенное в созвездии Тельца. Зона обитания красного карлика расположена очень близко к звезде, даже Меркурий был бы слишком холодным. Они похожи на классические новые звёзды в том плане, что белый карлик участвует в периодических вспышках, но механизмы вспышек разные: в классических новых звёздах.
Могут ли звезды стать планетами?
А это уже предполагает более высокую температуру. Ученые решили объяснить это противоречие и обратилась к другому инфракрасному диапазону длин волн. Однако наземная обсерватория Кека, расположенная на пике горы Мауна-Кеа на Гавайях, не обнаружила этого объекта. Это еще раз подтвердило низкую температуру «Несчастного случая».
Другим ключом к разгадке могло стать расстояние обнаруженного объекта от Солнечной системы — его слабость могла бы объяснить дальность расположения. Стоит также отметить, что «Несчастный случай» очень быстро перемещается по галактике. Его скорость около 207,4 километра в секунду.
Любая другая звезда подобного рода проигрывает ему на четверть. Кроме того, такая скорость указывает также на возраст звезды. Она говорит, что объект существует очень долго и от гравитационного взаимодействия с другими объектами в галактике он накапливает прирост скорости.
Возраст «Несчастного случая» может составлять от 10 до 13 миллиардов лет, предполагают ученые.
Как пишет газета «Жэньминь жибао он-лайн» , девять таких звёзд удалось найти при помощи крупнейшего в стране оптического телескопа LAMOST. Данное открытие уже назвали настоящим прорывом в астрономических исследованиях, учитывая, что до этого было известно лишь четыре подобных звезды. Согласно результатам исследования, которое проводила научная группа Национальной астрономической обсерватории при Академии наук КНР, содержание лития в этих звёздах в 4 раза больше, чем в Солнце. Кроме того, исследователи выяснили, что 7 из 9 обнаруженных звёзд имеют высокую скорость вращения вокруг оси — более 9 км в секунду.
Они являются звездами основной последовательности, располагаясь примерно в середине на диаграмме Герцшпрунга — Рассела и следуя за более холодными и менее массивными красными карликами. По спектральной классификации Моргана-Кинана желтые карлики соответствуют в основном классу светимости G, однако в переходных вариациях соответствуют иногда классу К оранжевые карлики или классу F в случае с желто-белыми карликами. Масса желтых карликов лежит зачастую в пределах от 0,8 до 1,2 массы Солнца. При этом температура их поверхности составляет в своем большинстве от 5 до 6 тысяч градусов по Кельвину. Наиболее ярким и известным нам представителем из числа желтых карликов является наше Солнце. Кроме Солнца, среди ближайших к Земле желтых карликов стоит отметить: Две компоненты в тройной системе Альфа Центавра , среди которых Альфа Центавра А по спектру светимости аналогично Солнцу , а Альфа Центавра В — типичный оранжевый карлик класса К. Расстояние до обеих компонент составляет чуть более 4-х световых лет.
На самом деле их название происходит от того, что они меньше, чем белые карлики, но больше, чем не светящиеся "темные" планеты. При критической массе около 13 юпитеров коричневый карлик может сжигать атомы дейтерия, более тяжелого изотопа водорода. Однако этот синтез происходит при более низких давлениях и температурах, чем синтез водорода в звездах. С другой стороны, планеты формируются в результате другого процесса, постепенно накапливая материал, оставшийся после образования звезды. Объекты, которые образуются в результате гравитационного коллапса, но не имеют достаточной массы для термоядерного синтеза, часто называют субкоричневыми карликами, коричневыми карликами с планетарной массой или планетами-изгоями. Группа астрономов под руководством Кевина Лумана из Университета штата Пенсильвания поставила перед собой задачу найти самый маленький из таких объектов.
Двуликий карлик: астрономы нашли странную звезду, состоящую из гелия и водорода
| Астрономы обнаружили коричневый карлик, настолько маленький, что он не поддается объяснению | Как художник видит систему из красного и коричневого карликов Обнаружена рекордная бинарная система, взаимная орбита звёзд в которой настолько плотная. |
| Красный карлик станет последним домом для жизни во Вселенной | Коричневый карлик был обнаружен в ходе поисков маломассивных затменно-двойных звезд, проводимых с помощью роботизированного обзора неба Zwicky Transient Facility (ZTF). |
| Астрономы открыли экзопланету с необычной орбитой - Новости | Подобно всем звездам, красные карлики превращают водород в гелий. |
| Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову - | Оранжевых карликов примерно в два раза больше, нежели желтых солнцеподобных звёзд: 13% против 6%. |
Две звезды объединились в массивный белый карлик
Препринт работы доступен на сайте arXiv. Данные наблюдений за экзопланетами показывают, что тела планетарного масштаба с массой, сравнимой с Юпитером, часто обнаруживаются у солнцеподобных звезд. При этом в модели образования планет за счет аккреции вещества протопланетного диска на твердое ядро, планеты-гиганты должны реже встречаться или вообще не встречаться вокруг красных карликов. Однако такие объекты все равно обнаруживаются , например, у звезд с массой менее 0,3 массы Солнца известны два экзогиганта — LHS 252b с массой 0,46 массы Юпитера и GJ 83. Разобраться в границах применимости модели аккреции на ядро могут исследования всей известной выборки экзопланет у маломассивных звезд.
Астрономы заметили объект, чья яркость очень быстро менялась, и выяснили, что звезда вращается вокруг своей оси каждые 15 минут. Последующие наблюдения выявили необычную двуликую природу белого карлика. С помощью спектрометра исследователи определили длину волн по свету Януса. Данные показали наличие водорода, когда в поле зрения находилась одна сторона объекта, и только гелия, когда в поле зрения появлялась другая сторона.
Что же могло заставить белого карлика стать двуликим? Согласно одной из версий, возможно, мы наблюдаем редкую фазу эволюции звезды. Астрономы считают, что некоторые белые карлики переходят от водородного к гелиевому составу на своей поверхности.
Открытие показывает, как редкие объекты нового типа формируются и развиваются. Но в редких случаях существует вероятность, что она разовьётся в так называемого белого карлика с экстремально низкой массой ELM. Однако ранее такие звёзды не были обнаружены, и их существование было исключительно гипотетическим и парадоксальным. Парадокс состоял в том, что их возраст превышал бы возраст Вселенной, а это значит, что они невозможны.
Однако есть путь, по которому эти ELM-звёзды могли бы формироваться, не нарушая при этом фундаментальных законов.
Эти наблюдения показали, что карлик быстро вращается вокруг своей оси с периодом 15 минут. Дальнейшее изучение карлика с помощью спектрометра на обсерватории Кека на Гавайских островах позволило выявить странную двуликую природу этого объекта. Выяснилось, что одна половина поверхности белого карлика состоит водорода, линии которого видны, когда карлик повернут к Земле этой стороной, другая — из гелия. Что привело к такому разделению белого карлика, который назвали Янус в честь древнеримского бога, ученые точно не знают. По одной из версий, астрономы стали свидетелями редкой фазы эволюции белого карлика.
Как умирают звезды? И что с ними происходит после этого?
- Красные карлики – шанс для жизни
- Астрономы открыли две белых звезды-карлика, обреченных на гибель
- Как образуются планеты?
- Звёзды-долгожители с буйным нравом: что такое красные карлики
- NASA опубликовало фотографию планетарной туманности NGC 3918, имеющей форму «глаза».
- Может ли обнаруженная «звезда смерти» уничтожить Землю?
Как умирают звезды? И что с ними происходит после этого?
- Астрономы подтвердили редкость юпитероподобных экзопланет у карликовых звезд
- Другие новости
- НАСА показало «глаз» белого карлика // Новости НТВ
- Другие новости
- Четыре экзотических типа звезд, которые в будущем появятся во Вселенной | Пикабу
«Несчастный случай»
- Комментарии
- Обнаружен рекордсмен среди затменных двойных белых карликов
- Планета, вращающаяся вокруг мертвой звезды, дает представление о будущем Земли | Капитал страны
- Астрономы открыли самую маленькую звезду из всех известных
Астрономы обнаружили коричневый карлик, настолько маленький, что он не поддается объяснению
Кроме того, их звезды-соседи должны располагаться к ним достаточно близко для того, чтобы с помощью гравитации белый карлик забрал на себя часть их материи. Путешествие к Звёздам. 1:39:02. KOSMO. По мере старения звезды раздуваются, превращаясь в красные гиганты, после чего их внешний материал сдувается, а ядра сжимаются в плотные, раскаленные добела карлики.
Красные карлики – шанс для жизни
Так, ученые считают, что структура белых карликов схожа со структурой пульсаров — нейтронных звезд, которые являются остатками мертвых звезд. Она вращается вокруг красного карлика, а температура на ней кардинально меняется в течение 35 дней. Астрономы обнаружили двойную звездную систему, в которой материя перетекает на белый карлик с звезды-компаньона. Специалисты наблюдали LP 890-9 — ближайшую карликовую звезду M спектрального класса M6V, используя спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS).
Поиск сужается: экзопланеты вблизи карликовых звёзд оказались непригодными для жизни
А вот что происходит со слившимися белыми карликами, масса которых остается недостаточной, чтобы превратится в черную дыру, сегодня неизвестно. Наиболее вероятно нечто вроде взрыва сверхновой с последующим формированием экзотической звезды типа R Coronae Borealis — сейчас на всю Галактику таковых известно всего 65 штук. Эти звезды славны в первую очередь впечатляющим снижением яркости с нерегулярными интервалами. Открытая командой из Оклахомы система хороша еще и тем, что в ходе вращения белые карлики периодически закрывают друг друга для земного наблюдателя.
Мы вполне уверены в том, как одна звезда образует один белый карлик, а то, что мы видим, не должно происходить. Вы можете объяснить это только в том случае, если он образовался в результате слияния двух белых карликов. Теория состоит в том, что когда одна звезда в двойной системе расширяется в конце своей жизни, она огибает своего партнера, приближая свою орбиту по мере того, как первая звезда сжимается. То же самое произойдет, когда другая звезда расширится. В течение миллиардов лет излучение гравитационных волн будет сжимать орбиту еще больше, до такой степени, что звезды сольются вместе. Хотя было предсказано, что слияние белых карликов возможно, оно было бы особенно необычно. Большинство слияний в нашей галактике должно происходить между звездами с разными массами, в то время как это слияние, по-видимому, происходит между двумя звездами одинакового размера.
Вероятность все же отыскать такое тело была оценена всего в несколько процентов. Препринт работы доступен на сайте arXiv. Данные наблюдений за экзопланетами показывают, что тела планетарного масштаба с массой, сравнимой с Юпитером, часто обнаруживаются у солнцеподобных звезд. При этом в модели образования планет за счет аккреции вещества протопланетного диска на твердое ядро, планеты-гиганты должны реже встречаться или вообще не встречаться вокруг красных карликов. Однако такие объекты все равно обнаруживаются , например, у звезд с массой менее 0,3 массы Солнца известны два экзогиганта — LHS 252b с массой 0,46 массы Юпитера и GJ 83.
Эта стадия красного гиганта длится около 1 миллиарда лет. Во время этой фазы звезда пытается произвести больше энергии, чтобы остаться в живых благодаря сложным ядерным реакциям, которые расходуют содержащийся в ней гелий. Эти реакции могут поддерживать звезду только временно.
Постепенно эти реакции начинают становиться нестабильными, поэтому звезда начинает терять еще больше своих внешних слоев. Звезды, подобные Солнцу, продолжают этот процесс до тех пор, пока не сбросят все слои и не обнажится ядро. На этом этапе ее называют белым карликом, и она будет медленно охлаждаться и исчезать. Белый карлик Для звезды с массой, превышающей в 1,4 раза массу нашего солнца, ее первое ядро коллапсирует внутрь, а затем взорвется гигантским взрывом. Это называется взрывом сверхновой. Сверхновая выделяет такое огромное количество энергии, что может светить ярче, чем целая галактика в течение нескольких недель. Такой взрыв оставляет после себя либо нейтронную звезду, либо черную дыру. Как образуются планеты?
Когда формируется звезда, вокруг нее часто образуется диск из газа, пыли и обломков. Частицы пыли на этом диске - строительные блоки каменистых планет. Из-за гравитации и других сил эти частицы сталкиваются друг с другом. Если столкновение мягкое, эти частицы склеиваются. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не образуются камни с немного большей массой. Теперь эти камни могут притягивать к себе еще больше частиц с помощью силы притяжения.